Question

如图所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一个小孔M、N，今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则（ ）
A．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
D．把B板向下平移一小段距离后，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落

Answer 1

【答案】分析：一带电质点自A板上方相距为d的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，根据动能定理知，在此过程中重力做功与电场力做功大小相等．移动上下极板，抓住两板间的电势差不变，通过动能定理判断带电质点的运动情况．
解答：解：A、由题设条件知，mg?2d-qU=0，知电场力做功等于重力做功的大小．把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落，根据动能定理知，mg?2d-qU=0，小球到达N点速度为零然后返回．故A正确．
B、将A板向下移动一小段距离，根据动能定理知，mg?2d-qU=0，小球到达N点速度为零然后返回．故B错误．
C、把B板向上平移一小段距离，根据动能定理知，h＜2d，mgh-qU＜0，知小球未到达N点速度已减为零，然后返回．故C正确．
D、把B板向下平移一小段距离后，根据动能定理知，h＞2d，mgh-qU＞0，知小球到达N点速度不为零，小球会穿过N孔继续下落．故D正确．
故选ACD．
点评：对于本题选择全过程为研究过程，运用动能定理进行求解比较方便，在运用动能定理时，抓住电势差不变，电场力做功不变，比较电场力做功与重力做功的关系进行分析．